Linux系統編程——特殊進程之僵屍進程
僵屍進程（Zombie Process）
進程已執行結束，但進程的占用的資源未被回收。這種進程稱為僵屍進程。
在每一個進程退出的時候，內核釋放該進程全部的資源、包含打開的文件、占用的內存等。 可是仍然為其保留一定的信息，這些信息主要主要指進程控制塊的信息（包含進程號、退出狀態、執行時間等）。直到父進程通過 wait() 或 waitpid() 來獲取其狀態並釋放（詳細使用方法，請看《等待進程結束》）。 這樣就會導致一個問題，假設進程不調用wait() 或 waitpid() 的話， 那麽保留的那段信息就不會釋放，其進程號就會一直被占用。可是系統所能使用的進程號是有限的，假設大量的產生僵死進程。將由於沒有可用的進程號而導致系統不能產生新的進程.此即為僵屍進程的危害，應當避免
。子進程已執行結束，父進程未調用 wait() 或 waitpid() 函數回收子進程的資源是子進程變為僵屍進程的原因。
僵屍進程測試程序例如以下：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char *argv[]) { pid_t pid; pid = fork(); //創建進程 if( pid < 0 ){ // 出錯 perror("fork error:"); exit(1); }else if( 0 == pid ){ // 子進程 printf("I am child process.I am exiting.\n"); printf("[son id]: %d\n", getpid() ); exit(0); }else if( pid > 0){ // 父進程 // 父進程沒有調用 wati() 或 watipid() sleep(1); // 保證子進程先執行 printf("I am father process.I will sleep two seconds\n"); printf("[father id]: %d\n", getpid() ); while(1); // 不讓父進程退出 } return 0; }
執行結果：
在終端敲：ps -ef | grep defunct。後面尖括號中是 defunct 的都是僵屍進程。
我們另啟一個終端，查看進程的狀態。有哪些是僵屍進程：
或者：用ps -e
怎樣避免僵屍進程？
1）最簡單的方法，父進程通過 wait() 和 waitpid() 等函數等待子進程結束，可是，這會導致父進程掛起。
詳細使用方法，請看《進程的控制：結束進程、等待進程結束》。
2）假設父進程要處理的事情非常多。不可以掛起，通過 signal() 函數人為處理信號 SIGCHLD ， 僅僅要有子進程退出自己主動調用指定好的回調函數，由於子進程結束後， 父進程會收到該信號 SIGCHLD ，可以在其回調函數裏調用 wait() 或 waitpid() 回收。關於信號的更具體使用方法，請看《信號中斷處理》。
測試代碼例如以下：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> void sig_child(int signo) { pid_t pid; //處理僵屍進程, -1 代表等待隨意一個子進程, WNOHANG代表不堵塞 while( (pid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) > 0 ){ printf("child %d terminated.\n", pid); } } int main() { pid_t pid; // 創建捕捉子進程退出信號 // 僅僅要子進程退出，觸發SIGCHLD。自己主動調用sig_child() signal(SIGCHLD, sig_child); pid = fork(); // 創建進程 if (pid < 0){ // 出錯 perror("fork error:"); exit(1); }else if(pid == 0){ // 子進程 printf("I am child process,pid id %d.I am exiting.\n",getpid()); exit(0); }else if(pid > 0){ // 父進程 sleep(2); // 保證子進程先執行 printf("I am father, i am exited\n\n"); system("ps -ef | grep defunct"); // 查看有沒有僵屍進程 } return 0; }
執行結果：
3）假設父進程不關心子進程什麽時候結束。那麽能夠用signal（SIGCHLD, SIG_IGN）通知內核，自己對子進程的結束不感興趣，父進程忽略此信號，那麽子進程結束後，內核會回收。 並不再給父進程發送信號。關於信號的更具體使用方法，請看《信號中斷處理》。
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> int main() { pid_t pid; // 忽略子進程退出信號的信號 // 那麽子進程結束後，內核會回收。 並不再給父進程發送信號 signal(SIGCHLD, SIG_IGN); pid = fork(); // 創建進程 if (pid < 0){ // 出錯 perror("fork error:"); exit(1); }else if(pid == 0){ // 子進程 printf("I am child process,pid id %d.I am exiting.\n",getpid()); exit(0); }else if(pid > 0){ // 父進程 sleep(2); // 保證子進程先執行 printf("I am father, i am exited\n\n"); system("ps -ef | grep defunct"); // 查看有沒有僵屍進程 } return 0; }
執行結果：
4）另一些技巧。就是 fork() 兩次，父進程 fork() 一個子進程，然後繼續工作，子進程 fork() 一 個孫進程後退出，那麽孫進程被 init 接管，孫進程結束後，init （1 號進程）會回收。只是子進程的回收還要自己做。《UNIX環境高級編程》8.6節說的很具體。原理是將子進程成為孤兒進程。從而其的父進程變為 init 進程（1 號進程），通過 init 進程（1 號進程）能夠處理僵屍進程。很多其它詳情。請看《特殊進程之孤兒進程》。
源代碼例如以下：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> int main() { pid_t pid; //創建第一個子進程 pid = fork(); if (pid < 0){ // 出錯 perror("fork error:"); exit(1); }else if (pid == 0){//子進程 //子進程再創建子進程 printf("I am the first child process.pid:%d\tppid:%d\n",getpid(),getppid()); pid = fork(); if (pid < 0){ perror("fork error:"); exit(1); }else if(pid == 0){ // 子進程 //睡眠3s保證以下的父進程退出，這樣當前子進程的父親就是 init 進程 sleep(3); printf("I am the second child process.pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid()); exit(0); }else if (pid >0){ //父進程退出 printf("first procee is exited.\n"); exit(0); } }else if(pid > 0){ // 父進程 // 父進程處理第一個子進程退出，回收其資源 if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid){ perror("waitepid error:"); exit(1); } exit(0); } return 0; }
執行結果：
全部源代碼下載：http://download.csdn.net/download/lianghe_work/8999129
Linux系統編程——特殊進程之僵屍進程